Képzeljen el egy akkumulátort, amely évtizedekig újratölthető. Nincs többé megszabadulni a mobiltelefonoktól az akkumulátor élettartamának csökkenése miatt. Nincs több lítium-ion akkumulátorral töltött hulladéklerakó.

Ez egy lépéssel közelebb áll a valósághoz, köszönhetően az Irvine-i Kaliforniai Egyetem kutatóinak munkájának.

a felfedezés, amely ultra hosszú élettartamú akkumulátorokhoz vezethet, a serendipity által történt. Reginald Penner, az Egyetem Kémiai Tanszékének elnöke által vezetett kutatócsoport nanovezetékeket, apró vezetőképes vezetékeket tanulmányozott, amelyek nagy ígéretet mutatnak az akkumulátorokban való használatra. A probléma az, hogy a nanovezetékek törékenyek, és általában bizonyos számú töltési ciklus után elkezdenek kopni és repedni.

egy nap Mya Le Thai, a Penner laboratóriumának PhD-jelöltje úgy döntött, hogy a nanovezeték-szerelvényt körülvevő folyékony elektrolitot gélváltozattal kapcsolja.

“elkezdte ciklizálni ezeket a gél kondenzátorokat, és ekkor jött a meglepetés” – emlékszik vissza Penner. “Azt mondta:” ez a dolog 10 000 ciklust tett meg, és még mindig megy. Pár nappal később visszajött, és azt mondta, hogy 30.000 cikluson át biciklizett. Ez egy hónapig tartott.”

a csapat rájött, hogy valami különleges van a kezükben. Bár még mindig nem biztosak abban, hogy a gél elektrolit használata miért akadályozza meg a nanoszálak lebontását, hipotézisük van. A gél-magyarázza Penner-körülbelül olyan vastag, mint a mogyoróvaj. A nanoszálak, amelyek százszor vékonyabbak az emberi hajnál, és mangán-oxidból készülnek, 80 százalékban porózusak. Idővel a vastag gél lassan beszivárog a nanoszálak pórusaiba, és lágyabbá teszi őket. Ez a lágyság csökkenti törékenységüket.

“5000 ciklus után normál folyadékkal elkezd törni” – mondja Penner. “Aztán elkezdenek leesni. Semmi sem történik a gélben.”

jelenleg a csapat azon dolgozik, hogy tesztelje ezt a hipotézist. Ha helyes, akkor továbbra is kísérleteznek különböző típusú anyagokkal és gélekkel, hogy megtudják, mi működik a legjobban. Ha a munka megáll, a gélbe csomagolt nanovezetékek végül az ultra-hosszú élettartamú akkumulátorok alkotóelemei lehetnek. Ez valószínűleg több évvel az úton, Penner azt mondja, bár ő már fielding hívások érdekelt cégek a labor létrehozása.

“a nagy kép az, hogy lehet egy nagyon egyszerű módja annak, hogy stabilizáljuk az általunk vizsgált típusú nanoszálakat” – mondja Penner. “Ha ez általában igaznak bizonyul, az nagy előrelépés lenne a közösség számára.”

mivel a legtöbb háztartási elektronika élettartamát az akkumulátor élettartama mellett tényezők is korlátozzák, egy-két évtizedig tartó akkumulátor könnyen túlélheti az általa működtetett eszközt.

“Ha 100 000 ciklust kaphat egy lítium-ion akkumulátorból, ez azt jelentheti, hogy soha nem kell kettőt vásárolnia” – mondja Penner. “Egy 20 éves élettartamról beszélünk, talán még ennél is hosszabbról.”